Причина, по которой растения лучше всего растут под фиолетовым светодиодным освещением
Когда дело доходит до внутреннего садоводства, гидропоники и вертикального земледелия, выбор освещения является важным компонентом, который может либо обеспечить, либо помешать успеху работы. От этого решения зависят качество здоровья растений, скорость развития и качество продукции. Благодаря своей превосходной энергоэффективности и спектральной точности светоизлучающие диоды (СИД)-стали золотым стандартом для осветительных решений, в то время как более старые варианты, такие как люминесцентные лампы и лампы накаливания, не дотягивают в обеих областях. Из широкого спектра доступных цветов светодиодов, включая красный, синий, зеленый, белый и фиолетовый, фиолетовые светодиоды считаются наиболее эффективным выбором, когда речь идет о поддержке здорового развития растений. В этой статье рассматривается физика взаимодействия-света растений, объясняется, почему фиолетовый свет превосходит другие цвета, и обсуждается его практическое значение в современном сельском хозяйстве.
Фотосинтез и спектральные потребности: наука о растениях-Взаимодействие света
Прежде чем станет возможным понять причину превосходных характеристик фиолетового цвета.светодиодные фонари, важно сначала понять, как растения используют свет. Фотосинтез, представляющий собой процесс, при котором растения преобразуют световую энергию в химическую энергию (глюкозу) с помощью хлорофилла, зеленого пигмента, присутствующего в листьях растений, является основным механизмом, управляющим развитием растений. Когда дело доходит до поглощения световых волн, хлорофилл по-разному относится ко всем из них. Вместо этого он проявляет различные «предпочтения», соответствующие определенным участкам электромагнитного спектра.
Хлорофилл а и хлорофилл b — два наиболее важных вида хлорофилла, участвующих в этом процессе. Наиболее распространенная форма хлорофилла, известная как хлорофилл а, обладает наибольшей эффективностью поглощения света в красном спектре (620–750 нм) и синем спектре (450–495 нм). Помимо хлорофилла а, синий свет поглощает и хлорофилл b, но он в несколько большей степени поглощает и свет фиолетового диапазона (400–450 нм). Хлорофилл b комплементарен хлорофиллу а. Эти два пигмента работают вместе, собирая энергию, необходимую для фотосинтеза, способствуют делению клеток и контролируют наиболее важные этапы роста, включая прорастание, цветение и плодоношение.
С другой стороны, зеленый свет (500–600 нм) в значительной степени отражается растениями, и именно это явление делает листья зелеными, если смотреть на них человеческим глазом. Хотя некоторые исследования показали, что зеленый свет способен проходить сквозь толстые кроны и достигать растений, находящихся внизу, он не так важен для процесса фотосинтеза, как красный и синий свет. Белый свет представляет собой комбинацию всех длин волн, видимых человеческим глазом, включая красный и синий свет. Однако он также содержит зеленый и желтый свет, которые не используются растениями, поэтому на эти компоненты тратится энергия. Это делает белый свет менее эффективным выбором для целенаправленного развития растений.
Какие характеристики определяют фиолетовый цветсветодиодные фонарикроме других типов огней? Идеальное сочетание красного и синего
Хотя фиолетовые светодиоды не состоят из одной длины волны, они состоят из точно откалиброванной смеси красного и синего света — двух спектров, наиболее важных для процесса фотосинтеза. Производители производят фиолетовые светодиоды, комбинируя красные и синие диоды в одном светильнике. Красные диоды обычно имеют длину волны 660 нм, что является самой высокой длиной волны поглощения для хлорофилла а, тогда как синие диоды обычно имеют длину волны 450 нм, что отлично подходит для хлорофилла b. Эта смесь света имитирует естественные условия освещения, в которых растения развились, чтобы процветать, удаляя при этом лишние длины волн, поскольку они либо тратят энергию, либо не способствуют развитию растений.
1. Достижение максимально возможного уровня фотосинтетической эффективности.
В случае фиолетовых-светодиодов (СИД) соотношение красного и синего света часто регулируется в соответствии с потребностями большинства растений. Растениям обычно требуется большее количество красного света, чем синего, поэтому соотношение обычно устанавливается равным 3:1 или 4:1 соответственно. На заключительных стадиях развития красный свет имеет решающее значение. Он стимулирует цветение, увеличивает удлинение стебля и улучшает формирование плодов. С другой стороны, синий свет необходим для раннего развития, поскольку он регулирует прорастание семян, развивает корневую систему и способствует компактному кустистому росту. Это предотвращает «вытягивание», которое происходит, когда растения вырастают высокими и слабыми при недостатке света.
Фиолетовые светодиодыпредоставить спектральное решение «все-в-одном», которое можно использовать для оказания помощи на каждом этапе роста растений путем объединения двух длин волн, составляющих фиолетовый свет. Фиолетовые светоизлучающие-диоды, или светодиоды, обеспечивают растениям стабильное и сбалансированное снабжение энергией на протяжении всего их жизненного цикла, от рассады до сбора урожая. В этом отличие от красных или синих светодиодов, которые являются одноцветными-и предназначены только для определенного аспекта процесса фотосинтеза. Такое равновесие приводит к более быстрым темпам развития. Согласно исследованиям, проведенным Университетом Аризоны, салат, выращенный под фиолетовыми светодиодами, созревает на двадцать процентов быстрее, чем салат, выращенный под белыми светодиодами, а также имеет большее содержание хлорофилла и улучшает усвоение питательных веществ.
2. Энергоэффективность и снижение тепла.
Замечательная энергоэффективность, которую обеспечивают фиолетовые светодиодные фонари, является еще одним преимуществом их использования. Их исключительная концентрация на красных и синих длинах волн, которые являются единственными длинами волн, которые действительно используют растения, приводит к гораздо меньшему количеству энергии, тратимой впустую на ненужный свет по сравнению с белыми светодиодами или обычным освещением. Например, белый свет-излучающий диод (LED) мощностью 200 Вт или натриевая лампа высокого давления (HPS) мощностью 400 Вт способны генерировать фотосинтетически активное излучение (ФАР), которое является мерой количества света, которое может быть использовано для процесса фотосинтеза, так же, как это делает фиолетовая светодиодная лампа мощностью 100 Вт. Помимо снижения стоимости электроэнергии для фермеров, эта эффективность также приводит к снижению производства тепла.
В комнатном садоводстве тепло является серьезной проблемой. Если температура будет слишком высокой, почва пересохнет, листья могут повредиться, а усвоение питательных веществ нарушится. Работа фиолетовых светодиодов-излучающих диодов (СИД) не требует использования дорогостоящих систем охлаждения, поскольку они работают при гораздо более низкой температуре, чем лампы высокого-натриевого давления (HPS) или даже белые светодиоды. Такое снижение тепла особенно полезно на вертикальных фермах, где пространство ограничено, а светильники расположены близко к растениям; это позволяет фермерам размещать светильники ближе к навесам, не подвергая опасности стресс растений, тем самым еще больше увеличивая поглощение света и рост.
3. Адаптивность разных типов растений
Фиолетовые светодиодные фонарине ограничиваются одним конкретным видом растений; их можно настроить в соответствии с требованиями широкого спектра растений, включая цветущие растения, такие как помидоры и розы, листовую зелень, такую как шпинат и салат, и даже лекарственные травы, такие как базилик и мята. Красная-синяя комбинация, содержащаяся в фиолетовых-светоизлучающих диодах (СИД), способствует росту чувствительной, густой листвы зеленых листовых овощей, что способствует вегетативному росту. Компонент красного света вызывает цветение и увеличивает содержание сахара в плодах плодовых растений, таких как томаты, в результате чего урожай становится более сладким и имеет больший вкус. Потос и змеиные растения — примеры растений, которые процветают в условиях низкой освещенности. Тем не менее, даже такие растения могут получить пользу от фиолетовых светодиодов, поскольку эти лампы обеспечивают им именно тот тип света, который им нужен, не подвергая их чрезмерной яркости.
Фиолетовые светодиодыдостаточно универсальны, чтобы их можно было использовать в самых разных условиях, включая домашние сады, коммерческие гидропонные предприятия и вертикальные фермы. Фиолетовые светодиоды — это универсальный и экономичный вариант освещения, который можно адаптировать к потребностям растений по мере изменения их потребностей с течением времени за счет использования регулировки яркости или настройки соотношения. В этом отличие от специализированных светильников, которые подходят только для одного вида растений и не могут быть модифицированы для удовлетворения меняющихся потребностей растений по мере их роста.
Сравнение фиолетовых-светодиодов (светодиодов) с другими распространенными вариантами освещения растений
Чтобы получить полное представление о преимуществах фиолетовых светодиодов, полезно сравнить их с другими хорошо-известными вариантами освещения растений. К ним относятся красные светодиоды, синие светодиоды, белые светодиоды и натриевые лампы высокого-давления (HPS).
1. Красные светодиоды против фиолетовых светодиодов
Красные светодиоды полезны для цветения и плодоношения, но они не излучают синий свет, который необходим для развития на ранних стадиях. Этиоляция — это термин, используемый для описания явления, при котором растения, выращенные исключительно под красными светодиодами, приобретают бледные листья, слабые корни и узкие стебли. Этой проблемы можно избежать с помощью фиолетовых светодиодов, в которые уже встроен синий свет, поскольку они с самого начала стимулируют рост корней и листьев. В результате растения становятся более крепкими и здоровыми.
2. Светодиоды-, излучающие синий свет, по сравнению с теми, которые излучают фиолетовый свет
Синие светодиоды способствуют укреплению корней и компактному росту, однако их недостаточно для более поздних фаз развития, таких как цветение. Растениям трудно давать цветы или плоды, если нет красного света, и в результате скорость их развития значительно замедляется. Добавление красного света, обеспечиваемого фиолетовыми светодиодами, решает эту проблему, гарантируя, что растения без проблем пройдут каждую стадию развития.
3.Фиолетовый свет-ИзлучаетДиоды по сравнению с диодами белого света-
Белые светодиоды удобны для человеческого зрения (они облегчают проверку здоровья растений), но они неэффективны для растений. Значительная часть их энергии расходуется на зеленый и желтый свет, который растения не воспринимают. Поскольку им требуется больше энергии для обеспечения того же PAR, что и у фиолетовых светодиодов, белые светодиоды повышают цены и увеличивают выработку тепла. Кроме того, в определенных ситуациях избыток зеленого света может нарушить сигналы, которые растения используют для общения друг с другом, что может привести к задержке развития.
4. Натриевые лампы высокого-давления по сравнению с фиолетовыми-диодами
Фиолетовые светодиоды-излучающие диоды (СИД) более совершенны, чем лампы высокого-натриевого давления (HPS), несмотря на то, что лампы HPS уже давно используются в коммерческом садоводстве. Натриевые лампы высокого-давления (HPS) выделяют значительное количество тепла, потребляют значительное количество энергии и имеют очень ограниченный срок службы (обычно около 10 000 часов). Напротив, срок службы фиолетовых-светодиодов (СИД) часто составляет 50 000 часов и более. Они также производят ограниченный спектр света, в котором преобладают желтые и оранжевые длины волн, которые не вносят существенного вклада в процесс фотосинтеза. В каждой категории фиолетовые светодиоды превосходят лампы HPS. Они более эффективны, имеют более длительный срок службы, выделяют меньше тепла и обеспечивают более индивидуальный спектр света.
Практическое применение фиолетовых светоизлучающих диодов-в современном культивировании
Фиолетовые светодиодные фонари стали фундаментальным компонентом широкого спектра условий роста, от крошечных домашних установок до крупномасштабных-коммерческих предприятий, благодаря преимуществам, которые они предоставляют.
1. Садоводство в доме
Фиолетовые светодиодные ленты или крошечные светильники — лучший выбор для домашних садоводов, которые выращивают травы, микрозелень или небольшие овощи на подоконниках или полках. Поскольку они компактны,-эффективны и выделяют небольшое количество тепла, их безопасно использовать в местах с ограниченным доступом. Когда дело доходит до выращивания растений в доме, многие люди сообщают, что они наблюдают более быстрый период прорастания и более полное развитие при использовании фиолетовых светодиодов по сравнению с белыми светодиодами или естественным светом из окон, который иногда непредсказуем, особенно в зимние месяцы.
2. Гидропоника и аквапоника
Поскольку их часто размещают в подвалах или помещениях внутри зданий, не получающих естественного света, гидропонные системы, то есть те, в которых растения выращиваются в воде без использования почвы, сильно зависят от искусственного освещения. Поскольку их сфокусированный спектр способствует усвоению питательных веществ, фиолетовые светодиоды идеально подходят для использования в гидропонике. Растения, выращиваемые на гидропонике под фиолетовыми светодиодами, часто дают более высокие урожаи и имеют улучшенные питательные свойства (например, салат, содержащий больше витаминов, или травы, содержащие большее количество антиоксидантов) по сравнению с растениями, выращиваемыми при других типах освещения.
3. Вертикальное земледелие
Чтобы предотвратить перегрев и гарантировать равномерное распределение света, вертикальные фермы, в которых растения укладываются слоями для экономии места, полагаются на эффективное освещение с низким-тепловым эффектом. Поскольку фиолетовые светодиоды компактны, легки и их можно устанавливать в ограниченном пространстве, они являются отличным вариантом для вертикальных систем. Фиолетовые светодиоды используются такими компаниями, как Plenty и AeroFarms, которые являются одними из самых известных брендов в индустрии вертикального земледелия. Ссылаясь на более высокие темпы роста и снижение эксплуатационных расходов, эти компании приняли решение перейти на фиолетовые светодиоды в качестве основного варианта освещения.
4. Теплицы
В теплицах часто используются фиолетовые-светодиоды (СИД) в качестве дополнительного освещения. Это связано с тем, что теплицы зависят от естественного солнечного света, а в пасмурные дни или в зимние месяцы солнечного света не так много. Они гарантируют, что растения будут продолжать развиваться устойчивыми темпами в течение всего года, обеспечивая прилив красного и синего света, который естественный свет может не дать.
Развенчание широко распространенных заблуждений относительно фиолетовых светодиодных фонарей
Несмотря на то, что фиолетовые светодиодные лампы, как было доказано, полезны для роста растений, все еще есть некоторые производители, которые относятся к ним с подозрением, обычно из-за недопонимания.
Первое распространенное заблуждение заключается в том, что «Фиолетовый свет неестественен для растений».
Хотя солнечный свет и фиолетовый свет не идентичны, фиолетовый свет представляет собой более концентрированную форму волн, которые растениям необходимы больше всего. Фиолетовые светодиоды – это не что иное, как синие и красные светодиоды, объединенные в один блок. Они действуют путем удаления лишних участков цветового спектра, что и отличает их от солнечного света. Растения не «видят» цвета так, как люди; вместо этого они реагируют только на волны, отвечающие за фотосинтез. Фиолетовый свет не вреден для растений; скорее, это более эффективный метод обеспечения их необходимой энергией.
Еще одно распространенное заблуждение заключается в том, что «Белый свет лучше, потому что он выглядит более естественным».
Когда дело доходит до развития растений, восприятие света человеком не является фактором, который следует учитывать. Хотя белый свет может облегчить культиваторам выявление вредителей или листьев, находящихся в процессе пожелтения, он не способствует общему здоровью растения. На самом деле, обилие зеленого света в белых светодиодах может нанести ущерб их прямому назначению. Чтобы найти баланс между этими двумя требованиями, ряд производителей переняли практику использования комбинации фиолетовых светодиодов, которые используются для стимулирования развития растений, и белых светодиодов, которые потребляют мало энергии и служат для обеспечения видимости.
Третье заблуждение заключается в том, что «фиолетовые светодиоды слишком дороги».
Несмотря на то, что первоначальная стоимость фиолетовых светодиодов может быть выше, чем у белых светодиодов или ламп HPS, их увеличенный срок службы (50000+ часов) и энергоэффективность делают их более экономичным-эффективным вариантом в долгосрочной перспективе. Лампу HPS можно заменить фиолетовым светодиодным светильником, который прослужит до пяти раз дольше и потребляет на 50–70% меньше энергии. Начальные затраты значительно меньше, чем сумма денег, сэкономленная на расходах на электроэнергию и замену в течение года.
Заключение В заключение важно признать, что использование искусственного интеллекта (ИИ) в различных отраслях потенциально может привести к значительным изменениям. Хотя существуют опасения по поводу этических последствий ИИ, существуют также возможности для инноваций и прогресса.
Что касается освещения растений,фиолетовые светодиодные фонари — лучший вариант для обеспечения быстрого, здорового и-высокодоходного роста. Они достигают максимально возможного уровня фотосинтетической эффективности, ограничивают количество энергии, которая тратится впустую, и минимизируют выделение тепла за счет объединения красных и синих длин волн, которые необходимы растениям в наибольшем количестве. Эта комбинированная длина волны также позволяет им адаптироваться к потребностям практически каждого вида растений. Фиолетовые светодиоды способны стабильно обеспечивать надежные результаты, не имеющие аналогов при любом другом выборе освещения, независимо от того, используются ли они в гидропонной системе, домашнем саду на подоконнике или большой вертикальной ферме.
Фиолетовые светодиодные фонарибудет становиться все более и более важным в обеспечении продовольственной безопасности, минимизации воздействия на окружающую среду и обеспечении доступности выращивания растений для всех, поскольку комнатное садоводство и устойчивое сельское хозяйство продолжают набирать популярность.Фиолетовые светодиодные фонариявляются не только возможностью для фермеров, желающих выращивать растения, полностью раскрывающие свой потенциал-независимо от того, делают ли они это для личного использования или ради коммерческой выгоды-, но, скорее, необходимостью.
Вместе мы сделаем его лучше.
Шэньчжэнь Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Мобильный телефон/Whatsapp:(+86)18673599565
Электронная почта:bwzm15@benweilighting.com
Скайп: benweilight88
Интернет:www.benweilight.com
Добавить: Здание F, промышленная зона Юаньфэнь, Лунхуа, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай
